數學在信息領域的應用淺析

明信

摘要：特別是隨著信息技術在社會生活中的廣泛應用，人類社會對數學的領域的探究正逐漸將我們帶入數學時代。無論是從代數的運算結構，還是從無限維空間，數學領域中的諸多理論在自身不斷發展與完善的同時，也在不斷地推進其它相關學科的產生與發展，其中信息技術就是其非常重要的運用領域之一。本文基于數學在信息領域的應用表現，探究其在信息領域中的作用，希望能提高我們高中生的學習興趣。

關鍵詞：數學；信息領域；應用

一、數學是人類文明發展的重要力量

人類文明的歷史源遠流長，從遠古的農耕時代到如今的信息時代，不斷的發展和進步，在這個長久的過程中，懂得運用科學的人們以他們智慧的頭腦和勤奮的雙手一次次推動著人類文明的前進，數學這門抽象的科學成為一種深層次的動力為人們研究和運用，無數次證明其不可替代的作用和地位。縱觀歷史，整個人類文明的發展有著三次質的飛躍，首先是以鋤頭為代表的農耕文明，人類進入知識時代；其次是以大機器流水線作業為代表的工業文明，科技水平大大提升；再次為以計算機為代表的信息文明，人類的交流方式進入數字時代。在這三個層次中，數學都作為一種工具、一門技術、一種主要的文化力量體現其強大的推動力和核心的價值。它不僅在科學研究、推理、工程設計中起到重要的作用，還影響著哲學思想的內容和研究方法，摧毀和構造了諸多宗教教義，為經濟學和政治學提供依據，塑造了眾多流派的繪畫、音樂、建筑和文學風格，創立了邏輯學等。數學漸漸滲透到社會科學的各個領域，成為人們思想和行動的指南，由于數學的發展和應用，使得社會的生產力和生產關系不斷地得到改善和提高，一次次促進著人類文明的飛躍。

二、數學在信息領域中的重要性

（1）數學在信息管理中的作用

數學在信息管理中的應用研究，可以具體到系統運用的過程分析中。在實現系統應用環節的實踐分析環節，將決策的科學化、合理化、以及定量化目標的實現程度，成為在信息管理環節，必須要明確的步驟環節。當前，在對信息管理有效落實的過程中，對數據處理方法的簡單追求以及基于數值計算功能基礎上的應用，在實現人們對管理信息系統的具體要求方面，已經表現出了較強的滯后性。為此，基于該發展要求的迫切性研究之上，解決半結構化問題成為管理信息系統極需解決的重點突破問題。在這一過程，實現對半結構化問題解決效率的高標準追求，必須使其建立在一定的數學模型之上。例如，在實現企業經營數據管理環節，通過對具體的訂單數量、確切的交貨日期、以及歷史銷售數據分析基礎上，提煉實現企業經營發展規劃的物料需求預測模型的建立。而這一數學模型的建立，在實現企業采購速率提高方面發揮了重要的作用，從而為有效規避庫存成本加大以及缺貨風險的發生。

（2）數學在信息控制中的作用

在信息控制理論的成長過程當中，數學所具備的作用可以說是不可以替換的。各種數學模型在現在自動控制領域中的應用都在顯示數學的重要作用。隨著我國著名的數學教授蔡自興提出的“四元結構”在信息控制領域的普及，目前，我們比較熟悉的現代信息控制是信息理論與運籌學理論以及自動化與人工智能理論共同發展與作用的結果。在信息控制漸漸趨于智能化成長的現在，數學中的相關理論也在逐漸的催生新的控制理論的成長。當前在信息控制中的一個非常重要的應用是對信息的優化處理與分析，從而做出比較科學的判斷與預測，這就需要數學模型的應用。這些現代數學建模的應用一般會通過兩種主要的方式來實現。一方面是借助于經驗來進行計算模型的構建。另外一種方式是通過物理的一般規律來進行數學分析模型的構建。但是無論是何種方式所需要的數學原理以及所需要的數學工具從整體上來看是趨于一致的。例如，微分工程、李群代數以及各種數列的排列與組合、函數空間的分析等。

三、提高數學在信息領域中的措施

（1）不斷強化數學學科的價值

信息技術的發展需要的不僅僅是信息技術領域中的相關理論，數學作為基礎的應用型學科在其中發揮著非常關鍵的作用。因此，我們應該在信息控制的研究與應用中，不斷地強化數學學科的價值。在充分發揮數學在模擬運算，模型分析，優化控制等方面的價值與作用。另外，各種與民生利益息息相關的信息領域，電子信息工程也在不斷的促進數學應用迅速的拓展，我們的手機通信網絡已經邁進了4G時代，云計算的大數據時代已經取得了更加出色的表現，所以，進一步強化數學在信息領域的作用是現代化發展的必然要求。

（2）重視數學理論在實踐中的應用

我國雖然在信息領域取得了一定的發展成就，但是在其它的基礎信息控制設施的發展等領域卻發展緩慢，特別是由于我國東西部經濟技術發展水平的不均衡，很多信息控制的現代化技術的應用與推廣存在著很大的阻力。另外，在關鍵技術的科研攻關方面，我們的民族技術與自我創新能力面臨著很大的挑戰，我們信息方面的關鍵技術還存在著歐美國家的技術壟斷等方面的限制，因此，如何從政策等方面，加大對信息控制的科研攻關的扶持與引導力度，是我國在今后的很長的一段時間內進行政策制定是需要側重的重要內容。數學在社會生產等諸多領域中的應用與實踐正在呈現不斷上升的趨勢，因此，我們應該在今后的數學研究中，加強數學理論與實踐的有效結合。在具體的應有過程當中，進一步地完善數學中的相關應用理論。同時，將理論在實踐中進而轉化為生產力，最終實現理論與實踐的共同發展。

四、結語

在以知識經濟為基礎的21世紀，數學已廣泛滲透到科學技術以及現實世界的各個領域之中，數學衡量著一個國家的科學進步，更有甚者成為未來全民整體素質的重要組成部分。信息時代需要數學，無論是在生產和生活中，還是涉及生存和發展，我們都離不開數學，它處于一種極為關鍵的位置。隨著社會的發展，信息領域紛紛對數學提出了新的要求，這使得我們必須對數學的學習和態度提升到一個新的高度，從數學的研究、數學的教育，以至全民數學素質的提高等都要加大努力和投入，從而來迎接未來更多的機遇和挑戰！

參考文獻：

[1]邊馥萍，侯文華，梁馮珍編著.數學模型方法與算法[M].高等教育出版社，2005

[2]王健，高光.應用型院校離散數學教學改革與探究[J].電腦知識與技術.2014（24）

[3]王曉碩.經濟數學教學中引入經典經濟模型的探討[J].企業科技與發展.2010（20）.

（作者單位：麓山國際實驗學校）